Transistor

3,494 views

Published on

Published in: Technology, Business
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,494
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
155
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transistor

  1. 1. BAB I<br />Tanggapan Frekuensi Transistor <br />Analisa transistor dibagi dua:<br /><ul><li>Analisa AC
  2. 2. Menganalisa pengaruh frekuensi pada transistor. Ini dibagi dua yaitu:
  3. 3. Analisa Transistor pada Frekuensi rendah : frekuensi audio/video
  4. 4. Analisa Transistor pada Frekuensi tinggi : frekuensi radio
  5. 5. Analisa DC
  6. 6. Analisa transistor pada frekuensi nol. Menganalisa biasing atau prategangan transistor.</li></ul>Dalam kawasan frekuensi maka komponen yang paling berpengaruh adalah capasitor. Pada suatu rangkaian transistor terdapat dua macam kapasitor yaitu eksternal dan internal.<br />Kapasitor Eksternal dibagi dua yaitu:<br /><ul><li>Blocking Capasitor atau Kapasitor Penghalang (CB), yaitu capasitor yang terpasang seri antara output suatu tahap/tingkat rangkaian yang tergandeng dengan input suatu tahap/tingkat rangkaian yang lain. Sangat berpengaruh pada frekuensi rendah. Ini adalah kapasitor yang terpasang pada basis suatu penguat emitor bersama. Model sederhana untuk menggambarkan Blocking Capasitor adalah sebagai berikut:
  7. 7. Bypass Capasitor atau kapasitor pintas(CE), capasitor yang terpasang pararel dengan suatu resistansi pada suatu rangkaian elektronik. Ini adalah kapasitor yang terpasang pararel pada emitor suatu penguat emitor bersama dengan RE. Model untuk menggambarkan Bypass Capasitor adalah sebagai berikut:</li></ul>Kapasitor internal: ialah sifat kapasitif yang timbul transitor secara internal saat dioperasikan pada frekuensi tinggi sehingga mempengaruhi kinerja rangkaian. Pada transistor yaitu sifat kapasitif yang timbul antara basis dan emitor (Cbe ) dab antara basisi dan kolektor (Cbc).<br /><ul><li>Transistor pada frekuensi rendah
  8. 8. Pada kawasan frekuensi ini maka tidak timbul internal capasitif. Cb dan Ce berfungsi sebagai hubung singkat. Hal tersebut dikarenakan reaktansi capasitif Xc dan Xe pada frekensi rendah dianggap sangat kecil. Model transistor yang dipakai untuk analisa ini adalah model hibrida parameter-h.
  9. 9.
  10. 10. Harga parameter h yang khas untuk transistor pada IE=1.3mA
  11. 11. ParameterCECCCBhi1.1K1.1 K21.6hr2.5 x 10-4~12.9 x 10-4hf50-51-0.98ho25 A/V25 A/V0.49 A/V
  12. 12. Langkah-langkah analisa transistor pada frekuensi rendah adalah:
  13. 13. Hubung singkat semua sumber tegangan DC dan semua C eksternal, dan hubung buka semua sumber. .
  14. 14. Ganti transistor dengan model hibrda parameter h.
  15. 15. Jika hoe.RL ≤ 1 gunakan model hibrida yang disederhanakan.
  16. 16. Jika RS << RB (RB=RB1//RB2) maka abaikan RB.
  17. 17. Jika hfe >> 1 maka (hfe+1)hfe
  18. 18. Selesaikan menggunakan metoda mesh atau node sesuai Hukum Kirchoff untuk arus dan tegangan.
  19. 19. Penyelesaian untuk rangkaian diatas adalah sebagai berikut: hubung singkat semua C dan tanahkan Vcc. Maka didapat untai untuk analisa pada frekuensi rendah.
  20. 20. Jika dengan model yang disederhanakan akan sebagai berikut:
  21. 21. Tanggapan frekuensi pada kawasan frekuensi rendah atau frekuensi audio ini tergantung pada duah buah CB dan sebuah CE. Analisa dilakukan setelah ditemukan R’i dan R’o pada analisa frekuensi rendah.
  22. 22. fL1=12π.CB.RS+R'i dan fL2=12π.CBR'O+RL
  23. 23. CE memperburuk tanggapan frekuensi rendah dari penguat. Untuk menyederhanakan perhitungan dimisalkan RS << RB1//RB2 maka RS //RB1//RB2 RS . Jika nilai cukup dekat maka R’S=RS//RB1//RB2 .
  24. 24. Dihasilkan sebuah pole dan zero fLp=1+1+hfe.RERS+hie2πCE.RE dan fLz=12πCE.RE
  25. 25. fLP >> fLZ akan terdapat f3dB atau fβ
  26. 26. Jadi dalam menentukan tanggapan frekuensi rendah fL dalam sebuah rangkaian yang memiliki CE dan CB dilakukan dengan perhitungan secara terpisah . Jika selisih kedua frekuensi yang dihasilkan berbeda cukup besar (dua oktaf lebih besar), maka nilai yang lebih tinggi diambil sebagai harga pendekatan dari fL (kutub dominan). Jika ternyata tidak terdapat kutub dominan maka nilai fL ditentukan dengan persamaan berikut : (akan dijelaskan kemudian)
  27. 27. 11+fL1fL2×11+fL2fL2×11+fLpfL2=12
  28. 28. Penyelesaian : fL=fL1+fL2+fLp
  29. 29. Pendekatan dengan ketelitian 10% : fL=1.1fL1+fL2+fLp
  30. 30. Transitor pada frekuensi tinggi
  31. 31. Pada kawasan frekuensi ini, timbul internal capasitif Cc dan Cc (orde pico) dimana nilainya lebih kecil dibandingkan dengan nilai CB dan CE (orde mikro). Oleh karena itu pengaruh internal capasitif akan lebih dominan dibandingkan pengaruh eksternal capasitif sehingga bisa diabaikan dalam melakukan analisa. Model yang dipakai untuk analisa ini adalah model hibrida parameter- (transkonduktan).
  32. 32. Harga parameter pada suhu ruang dan untui IC=1.3 mA
  33. 33. gm50 m A/Vrce80Krb’b100Cc3 pFrb’e1KCe100 pFrb’c4M
  34. 34. Hubungan antara parameter-h dan parameter- adalah sebagai berikut:</li></ul>gm=ICVT=1.3mA26=50mAV <br />rb'e=hfegm atau gb'e=gmhfe <br />rb'e1-hre=hre.rb'c karena hre≪1 maka rb'e=hre.rb'c atau gb'c=hrerb'e <br />hie=rb'b+rb'e karena rb'b≪rb'e maka hie≅rb'e sehingga gm=hfehie <br />gce=hoe-1+hfe.gb'c karena hfe≫1 maka gce=hoe-hfe.gb'c <br />dengan subtitusi gce≅hoe-gm.hre=1rce <br /><ul><li>Penyederhanaan dengan menggunakan Miller untuk Cc :
  35. 35. Prategangan/Biasing Transistor
  36. 36. Pada kawasan ini karena frekuensi dianggap nol maka CB dan CE akan berfungsi sebagai hubung buka. Hal tersebut dikarenakan pada frekuensi nol reaktansi kapasitif XB dan XC menjadi tak berhingga besarnya. Akibatnya tidak ada sinyal DC yang akan mengalir melewati CB sehingga tidak menggangu prategangan transistor, maka CB berlaku sebagai berlaku sebagai hubung buka. Sedangkan XE akan pararel dengan RE dan hasilnya mendekati RE (XE//RERE) maka seolah-olah berlaku sebagai hubung buka. Model untuk analisa DC ini dapat digambarkan sebagai berikut:
  37. 37. BAB II
  38. 38. Transistor Pada Frekuensi Audio /Rendah
  39. 39. Dua terminal dan Model hibrida parameter h :
  40. 40. V1=hi.i1+hr.V2i2=hf.i1+ho.V2hi=V1i1V2=0 hf=i2i1V2=0hr=V1V2i1=0 ho=i2V2i1=0
  41. 41. Model hibrida untuk transistor :
  42. 42. Vbe=hie.ib+hre.Vceic=hfe.ib+hoe.Vcehie=VbeibVce=0 hfe=icibVce=0hre=VbeVceib=0 hoe=icVceib=0
  43. 43. Vbc=hic.ib+hrc.Vecie=hfc.ib+hoc.Vechic=VbcibVec=0 hfc=ieibVec=0hrc=VbcVecib=0 hoc=ieVecib=0
  44. 44. Veb=hib.ie+hrb.Vcbic=hfb.ie+hob.Vcbhib=VebieVcb=0 hfb=icieVcb=0hrb=VebVceie=0 hob=icVcbie=0
  45. 45. Dengan menggunakan hukum Kirchoff arus da tegangan yang berlaku dalam transistor bahwa : ic+ib+ie=0 dan Vce+Veb+Vbc=0 atau Vec+Vcb+Vbe=0 maka dapat dilakukan konversi parameter h .
  46. 46. Konversi parameter h pada konfigurasi CE dan CC:
  47. 47. hic=VbcibVec=0 dan hie=VbeibVce=0=-Vec-Vcbib=0+Vbcib=hic
  48. 48. hrc=VbcVecib=0 dan hre=VbeVceib=0 =-Vec-Vcb-Vec=1+-VbcVec=1-hrc≈1
  49. 49. hfc=ieibVec=0 dan hfe=icibVce=0=-ib-ieib=-1-hfc=-1+hfc
  50. 50. hoc=ieVecib=0 dan hoe=icVceib=0=-ib-ie-Vec=0-ie-Vec=hoc
  51. 51. Konversi paramter h konfigurasi CE dan CB adalah (Buktikan!):
  52. 52. hib=hie1+hfe hib=hie.hoe1+hfe-hre hfb=-hfe1+hfe hob=hoe1+hfe
  53. 53. Dengan menggunakan kedua konversi diatas dapat dicari hubungan parameter antara CB dan CC.
  54. 54. Analisa Rangkaian Penguat Transistor paling sederhana adalah sebagai berikut:
  55. 55. </li></ul>V1=hi.i1+hr.V2 dan i2=hf.i1+ho.V2<br /><ul><li>Bati Arus (Ai)</li></ul>i2=hf.i1+ho.V2=hf.i1+ho.-i2.ZL<br />i2.1+ho.ZL=hf.i1 jadi i2i1=hf1+ho.ZL <br /><ul><li> Ai=iLi1=-i2i1=-hf1+ho.ZL</li></ul>Impedansi Masukan (Zi)<br />V1=hi.i1+hr.V2= hi.i1+hr.-i2.ZL <br />Zi=V1i1=hi+hr.Ai.ZLV1i1= hi.i1+hr.-i2.ZLi1=hi+hr.iLi1.ZL=<br /> <br /> Zi=V1i1=hi+hr.hf1+ho.ZL.ZL=hi+hr.hf1ZL+ho<br />Bati Tegangan (Av)<br />V2V1=iL.RZi1.Zi=Ai.RZZi<br /><ul><li>AV=Ai.ZLZi=-hf.ZL1+ho.ZL.1hi+hr.hf1+ho.RL.ZL
  56. 56. AV=-hf.ZL1+ho.ZL.hi+hr.hf.ZL=-hf1ZL+ho.hi+hr.hf
  57. 57. Bati Arus Total (AIS)
  58. 58. AIS=iLi1.i1is=Ai.RSRS+Zi
  59. 59. i1=RSRS+Zi.IS maka i1IS=RSRS+Zi
  60. 60. Bati Tegangan Total (AIS)
  61. 61. AVS=V2V1.V1Vs=AV.ZiZi+RS
  62. 62. Vi=ZiZi+RS.VS maka ViVS =ZiZi+RS
  63. 63. Dapat ditulis sebuah hubungan:
  64. 64. AVS=AISZLZi
  65. 65. Admitansi Keluaran (Yo)
  66. 66. Diperoleh dengan membuat VS=0 (hubung singkat), dan ZL=
  67. 67. 0=RS+hi.i1+hr.V2
  68. 68. i1V2=-hrRS+hi
  69. 69. i2=hf.i1+ho.V2 :V2 i2V2=hf.i1+ho.V2 V2=hf.i1V2+ho
  70. 70. Yo=i2V2=ho-hf.hrRS+hi=1ZoY'o=Yo+YL=1Z'o
  71. 71. Mencari Admintan keluaran menggunakan Thevenin Norton
  72. 72. Mencari Isc dengan membuat V2=0 (hubung singkat V2)
  73. 73. iSC=hf.i1 dan i1=VSRS+hi
  74. 74. iSC=hf.VSRS+hi
  75. 75. Mencari Voc dengan membuat RL=tak berhingga (hubung buka)
  76. 76. hf.i1+ho.Voc=0 didapat i1=-hohf.Voc
  77. 77. VS=hi+RS.i1+hr.Voc =-hi+RS.hohf.Voc+hr.Voc
  78. 78. VS=hr.hf-RS+hihohfVoc
  79. 79. Voc=hfhr.hf-RS+hiho.VS
  80. 80. Jadi Yo=Isc-Voc=hf.VSRS+hi -hfhr.hf-RS+hiho.VS=RS+hiho-hr.hfhi+RS=ho-hr.hfhi+RS

×